Dalawang uri ng bifilar coils — Tesla bifilar at Cooper bifilar

Sa pag-andar, maaaring makilala ang dalawang espesyal na uri bifilar coils parallel winding: para sa mga coils ng unang uri, ang mga alon sa katabing mga liko ay nakadirekta sa parehong direksyon, habang para sa mga coils ng pangalawang uri, ang mga alon sa katabing mga pagliko ay dumadaloy sa magkasalungat na direksyon. Ang isang kilalang kinatawan ng unang uri ng coil ay ang kilalang bifilar coil Nikola Tesla, isang halimbawa ng isang coil ng pangalawang uri ay ang Cooper bifilar coil.

Bifilar Tesla coils

Ang parehong mga uri ng mga coil ay hindi pangkaraniwan dahil sa halip na paikot-ikot ang isang coil sa isang coil na may isang solong wire, ang mga coil na ito ay sinusugatan nang sabay-sabay sa dalawang wires, pagkatapos kung saan ang mga wire na ito ay konektado sa serye: sa isang Tesla-type coil, ang dulo (conventionally ) ng isang bahagi ng coil ay konektado sa pinanggalingan, ang iba pang bahagi nito, habang ang mga libreng wire ng natapos na coil ay lumalabas sa iba't ibang panig nito, at sa Cooper's bifilar, ang mga dulo ng dalawang bahagi ng coil ay pinagsama sa isang gilid, habang ang mga libreng wire nito ay lumalabas mula sa kabilang panig.Ang mga pamamaraan ng paikot-ikot na inilarawan ay ginagamit sa parehong cylindrical at flat na mga bersyon ng bifilar coils.

Ang resulta ay mga coils na kumikilos nang kakaiba sa mga circuit ng DC at AC. Tingnan natin kung ano ang mga katangian ng mga coil na ito at kung paano kikilos ang mga coil na ito sa iba't ibang uri ng kasalukuyang dumadaloy sa kanila.

Bifilar Tesla

Tesla bifilar sa DC circuit

Kapag ang isang direktang kasalukuyang dumadaloy sa coil, isang permanenteng magnetic field na proporsyonal sa magnitude ng kasalukuyang iyon ay lilitaw sa paligid ng bawat pagliko nito. At sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga magnetic field (magnetic inductions B) ng bawat kasunod na pagliko kasama ang mga magnetic field ng mga nakaraang pagliko, nakukuha namin ang kabuuang magnetic field ng coil.

Sa kasong ito, para sa isang direktang kasalukuyang Tesla bifilar, hindi mahalaga na ang dalawang bahagi ng coil ay konektado sa bawat isa sa serye, ngunit ang mahalaga dito ay ang mga alon sa bawat pagliko nito ay may parehong magnitude at direksyon. , na parang ang likid ay nasugatan ng isang solidong kawad - ang inductance (proporsyonalidad ng koepisyent sa pagitan ng kasalukuyang sa likid at ang magnetic flux na nabuo nito) ay eksaktong pareho, ang magnetic field ay magkakaroon ng parehong magnitude bilang na ng isang maginoo coil ng parehong hugis, na may parehong bilang ng mga liko.

Bifilar Tesla sa AC circuit

Kapag ang isang alternating current ay dumaan sa isang bifilar Tesla coil, ang katangian ng coil ay nagsisimulang magpakita mismo bilang isang binibigkas na kapasidad ng pag-on, na kahit na magagawang "neutralize" ang inductance sa resonant frequency. Ang mga liko, na matatagpuan na may kaugnayan sa bawat isa upang ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga ito sa bawat pares ay maximum, ay isang analogue ng isang kapasitor na konektado kahanay sa likid.

Lumalabas na ang naturang bifilar coil ay magpapasa ng walang harang na alternating current sa isang tiyak (resonant) frequency, na nagbibigay lamang ng aktibong pagtutol, na parang ito ay isang de-kalidad na parallel oscillator circuit, at hindi isang coil. Ang pagiging konektado sa circuit na kahanay sa pinagmulan ng alternating EMF, ang naturang coil ay maaaring makaipon ng enerhiya sa resonant frequency bilang isang parallel oscillating circuit, kung saan ang enerhiya ay proporsyonal sa parisukat ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga katabing pagliko.

Bifilar Cooper

Bifilar Cooper sa DC circuit

Sa isang bifilar winding, kung saan ang mga direktang alon sa katabing mga pagliko ay may magkasalungat na direksyon at ang parehong magnitude (ibig sabihin, ang ganitong larawan ay sinusunod na may direktang kasalukuyang sa isang coil na gawa sa "bifilar" na uri ng Cooper), ang kabuuang magnetic field ng ang coil ay magiging katumbas ng zero dahil ang mga magnetic field sa bawat pares ng pagliko ay neutralisahin ang isa't isa. Bilang resulta, ang isang coil ng ganitong uri ay kikilos na may paggalang sa direktang kasalukuyang bilang isang konduktor ng purong aktibong pagtutol at hindi magpapakita ng anumang inductance. Ito ay kung paano nasugatan ang mga wire resistors.

Cooper bifilar sa isang alternating current circuit

Kapag ang isang alternating current ay inilapat sa pamamagitan ng isang likid na ang mga pagliko ay nakaayos na may kaugnayan sa isa't isa sa "bifilar" na uri ng Cooper, ang pattern ng magnetic field ay higit na nakasalalay sa dalas ng kasalukuyang. At kung ang haba ng kawad sa naturang likid ay lumalabas na naaayon sa haba ng daluyong ng alternating current na dumadaan dito, kung gayon ang panlabas na magnetic field sa naturang likid ay maaaring aktwal na makuha tulad ng sa isang mahabang linya o antena.

Pinapayuhan ka naming basahin ang:

Bakit mapanganib ang electric current?